Cobot treibt das Wachstum des Kunststoffherstellers voran

Betreten Sie die geschäftige Fertigungshalle von Pride Solutions LLC in Hutchinson, MN, und Sie werden eine glänzende neue CNC-Drehmaschine sehen, die Aluminiumrohre nacheinander fertigt. Während die Maschinisten von Pride wichtigere Dinge tun, erledigt ein kollaborativer Roboter (Cobot) des Modells UR10 von Universal Robot die Hauptarbeit, indem er die Maschine be- und entlädt, um mit hohen Auftragsvolumen Schritt zu halten. Innerhalb weniger Stunden werden diese Teile mit UHMW-Polyethylen (Ultra High Molecular Weight) umspritzt und an den Kunden versandt.

Der Cobot und das Drehzentrum sind Neuzugänge für den wachsenden Kunststoffhersteller. Pride Solutions investierte in die Technologie, um einen großen Auftragsfertigungsauftrag vollständig ins Haus zu bringen, und entdeckte schnell immer mehr Anwendungen, um das System bis spät in die Nacht Chips herstellen zu lassen.

Pride Solutions ist ein auf UHMW-PE spezialisierter Kunststoffhersteller. Das Unternehmen hat 27 Mitarbeiter und umfasst vier kollaborative Abteilungen mit Hauptsitz in einer 2.322 m2 großen Produktionsstätte:May Wes, ein Lieferant von UHMW-Poly-Landwirtschaftskomponenten; C&A Pro Performance-Schneemobilski; Pride Engineered Plastics, ein auf UHMW-PE spezialisierter Auftragshersteller; und Pride Assembly, ein schlüsselfertiger Anbieter von kundenspezifischen elektromechanischen Montagediensten.

Angesichts des boomenden Geschäfts bei C&A Pro und May Wes und der Auftragsfertigung und Montagearbeiten im Aufschwung sind die 27 Mitarbeiter von Pride gleichermaßen geschickt darin, Schneemobilfahrern Skier und Karbide zu empfehlen und Landwirten bei der Auswahl von Stalk Stompers für ihre Mähdrescher-Maispflückvorsätze zu helfen.

Diese Diversifizierung hält das kleine Familienunternehmen das ganze Jahr über in Bewegung, aber keine Zeit ist geschäftiger als im September, wenn die Herbsternte mit den „Hay Days“ zusammenfällt, dem weltweit größten Schneemobil-Event und offiziellem Auftakt der Schneemobil-Saison. In diesem Monat beeilen sich die Auftragsfertigungs- und Montagekunden von Pride, ihre Jahresendaufträge fertigzustellen.

Die Mitarbeiter von Pride waren der Aufgabe immer gewachsen, dank eines starken Teamgeists und der Grundwerte, die den Kunden an die erste Stelle setzen, aber angesichts des geschäftlichen Aufschwungs und des Mangels an Arbeitskräften benötigte das Unternehmen Automatisierung, um die Voraussetzungen für zukünftige Expansion zu schaffen. P>

„Ursprünglich wollten wir die Drehmaschine mit einem Stangenlader automatisieren, aber unser Werkzeugmaschinenhändler Al Dulas von Hales Machine Tool schlug uns vor, einen Blick auf kollaborative Roboter zu werfen“, sagte Jack Daggett, Präsident von Pride Solutions. „Sie haben uns mit BRAAS Robotics zusammengebracht, um die Integration zu erleichtern, und der Cobot war billiger als ein Feeder und nahm viel weniger Platz ein. Außerdem ist es viel vielseitiger.“

„Cobots“ oder kollaborative Roboter, die für US-Hersteller relativ neu sind, werden in Europa seit 10 Jahren in der Fertigung eingesetzt, verglichen mit nur fünf Jahren in den USA, sagte Bob Phipps, Vertriebsspezialist für Cobots bei BRAAS Robotics (Eden Prairie, MN), a Abteilung von Motion Industries. Das BRAAS Robotics-Team ist eine Gruppe innerhalb von BRAAS, die sich auf schlüsselfertige kollaborative Roboterinstallationen für Kunden wie Pride Solutions konzentriert, die neu in Cobot-Anwendungen sind.

„Der Einsatz von Cobots hat in Europa und Nordamerika sprunghaft zugenommen, nachdem die Sicherheitsstandards klare Regeln für Hersteller und Benutzer [ISO 10218 und ANSI/RIA 15.06] definiert haben“, sagte Phipps. „Das Wachstum in Nordamerika begann nach der Veröffentlichung des Robotersicherheitsstandards ANSI/RIA 15.06 im Jahr 2013. Seit über 50 Jahren werden Roboter bewacht, daher hat es einige Zeit gedauert, bis sich die Benutzer an eine neue Denkweise gewöhnt haben. Die Zahl der kollaborativen Roboteranwendungen verdoppelt sich jedes Jahr, sodass die Benutzer sie allmählich für üblich halten.“

Der Cobot war ein sofortiger Erfolg für Pride Solutions, sagte Ben Wick, Werksleiter des Unternehmens. „Mit der Hinzufügung des Roboters haben wir unsere Kapazität sofort gesteigert“, sagte er. „Wir konnten das System in unserer zweiten Schicht unbeaufsichtigt betreiben, was uns ungefähr 2.000 Stunden mehr Schichtkapazität verschafft, ohne einen Bediener für die zweite Schicht einstellen zu müssen. Außerdem hat der Roboter unseren Maschinisten während unserer Tagschicht von der alltäglichen Aufgabe des Be- und Entladens der Drehmaschine befreit, damit er an anderen Projekten arbeiten kann.“

Diese Erfolgsgeschichte kommt für Phipps von BRAAS nicht überraschend, dessen Team den schlüsselfertigen Cobot-Einsatz von Pride Solutions mit Standortbesuchen, Proof-of-Concept-Bewertungen, Systemdesign, Bau und Installation, Roboterprogrammierung und End-of-Arm-Tooling (EOAT) unterstützte. Build- und Risikobewertung, Schulung und laufender Support.

„Wir arbeiten immer gerne mit Erstkunden zusammen“, sagte Phipps. „Sie beginnen normalerweise mit der Wahrnehmung, dass eine Roboterlösung teuer und komplex sein und viel Platz in der Fabrik beanspruchen muss. Sie sind erstaunt, dass viele Anwendungen von einem einzigen Roboter auf einem Sockel ohne Schutzvorrichtungen gelöst werden können.“

Die Anwendung von Pride Solutions passte perfekt zu einem Cobot, bemerkte Phipps. „Jede Bedieneraufgabe, die dazu neigt, mühsam, repetitiv und potenziell schädlich zu sein, ist für kollaborative Roboter gut geeignet“, sagte er. „Cobots entsprechen in der Regel der Reichweite und Geschwindigkeit eines Bedieners für einfache Pick-and-Place-Anwendungen. Maschinenbeschickung und Prüfstände sind perfekte Beispiele, wo ein Bediener ein Teil lädt, auf die Fertigstellung einer Aufgabe wartet und ein Teil entlädt. Dies sind die einfacheren Anwendungen, die Kunden normalerweise für ihre ersten Anwendungen durchführen, nur weil sie ein einziges End-of-Arm-Tool verwenden können. Es können auch Montageanwendungen durchgeführt werden, aber diese Anwendungen sind in der Regel komplexer, da mehrere Aufgaben und mehrere Werkzeuge beteiligt sind.“

„Man hört oft, dass sich die Leute Sorgen machen, dass Roboter ihre Arbeit übernehmen, aber unser Roboter hat tatsächlich eine Stelle für einen qualifizierten Maschinisten geschaffen“, sagte Daggett. „Ohne den Roboter hätten wir Chris Klenke, einen 12-jährigen erfahrenen Maschinisten, nicht einstellen können. Außerdem erweiterte es sein technisches Wissen, indem es lernte, wie man einen kollaborativen Roboter programmiert.“

Klenke hat 2017 bei Pride Solutions angefangen. Seine bisherigen Erfahrungen umfassten den Betrieb von CNC-Drehmaschinen, CNC-Horizontal-Bearbeitungszentren und Vertikal-Bearbeitungszentren. Er hatte noch nie mit einem Cobot gearbeitet. Nach zwei Schulungstagen konnte Klenke den Roboter souverän programmieren. Innerhalb von zwei Wochen beherrschte er die neue Drehmaschine und den neuen Roboter. „Der Roboter ist einfach zu bedienen“, sagt Klenke. „Es war einfacher als ich dachte.“

Der Roboter bietet auch einen wichtigen Sicherheitsvorteil, bemerkte Daggett. „Ein Roboter kann den ganzen Tag ohne ergonomische Belastung Teile be- und entladen“, sagte Daggett. „Außerdem benötigen wir mit den in den Roboter eingebauten Sensoren zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs keinen Käfig um ihn herum, was die Stellfläche verringert.“

Erwarten Sie in naher Zukunft, dass fortschrittlichere Cobots mit ihren menschlichen Gegenstücken zusammenarbeiten, prognostizierte Phipps.

Weitere Informationen zu Pride Solutions erhalten Sie unter www.pridesolutions.us oder telefonisch unter 320-587-0760; Informationen zu BRAAS Robotics finden Sie unter www.braasrobotics.com oder telefonisch unter 800-288-6628; Informationen zu Hales Machine Tool finden Sie unter www.halesmachinetool.com oder telefonisch unter 763-553-1711.